波的粒子性

波的粒子性,第1张

波以它的叠加、干涉、衍射、能量在空间和时间上连续铺展等特征而在通常概念中区别于具有集中质量的粒子,像雨滴、枪弹那样的粒子。可是,在20世纪初期,一些实验和理论表明,已确定为波的光,在和物质作用时,却表现出粒子的性质。在黑体辐射、光电效应、X 射线的自由电子散射(康普顿效应)等实验现象中,不把光看作粒子,便无法解释这些现象。例如,在光电效应中,用波的概念无法解释为什么光电子的最大动能和入射光的强度并无关系,却和光的频率有关,为什么光电子会在光入射的刹那间从金属表面射出等等现象。在上述实验情况下,光的能量是不连续的,是量子化的。也就是说,光是量子,称为光子,它的能量是hv,h是普朗克常数,v是光的频率。同光类似,一般称为声波的声,当波长很短时,也明显表现为粒子,称为声子。不过声子只存在于物质中,是物质振动的整体效应,与光子是不同类型的。因此,波又有粒子性,在碰撞时遵守能量和动量守恒定律。这种情况一般发生在波与物质有相互作用时。另一方面,静止值量不为零的微观粒子,在传播时也会具有波的特性。这样扩大了波的范围。波动方程以数学语言来表达波的特征,它给出了波函数随空间坐标和时间的变化关系。通过对带有特定的边界条件的波动方程求解,能够深入刻划波的传播规律,认识波的本质。波动方程可以分为经典的和量子力学的两类。

波是一定条件下规律性集体发挥作用的粒子集合体,只不过在共同发挥作用的时候你只能观察到粒子的模糊表象无法静态观察到具体个体情况,所以你看的的是发挥出来的作用或者形式即波的模式,当分散为足够小的小集体或者个体时,就不会有足够连续出现的粒子“影子”遮蔽视界,你看不到他们的作用,而是直接观察到他们存在的本身即粒子状态!

正确答案是A

光电效应

用一定频率的光照射金属,金属吸收特定频率的光之后激发出电子,发现光的能量是一份一份二不是连续的,每一份激发出不同金属的电子。每一份能量为 hv,v为频率,h为普朗克常量。关于光电效应的实验,看高中物理课本。不详说

普朗克实验

一定频率的光子与电子碰撞,使电子获得动能,此动能即是该光子损失的频率h

瞬时波动性

光的干涉图样是照片长时间暴光的图样,若在一开始的瞬时图样即为零散的几点光点,可见光有粒子性,且光波是概率波,在干涉图样亮纹处即是光子到达概率高的地方,暗纹就是光子到达概率小的地方。此实验也证明了光是概率波。

以上三个实验是经典证明光的粒子性的实验。

光电效应

用一定频率的光照射金属,金属吸收特定频率的光之后激发出电子,发现光的能量是一份一份二不是连续的,每一份激发出不同金属的电子每一份能量为 hv,v为频率,h为普朗克常量关于光电效应的实验,看高中物理课本不详说

普朗克实验

一定频率的光子与电子碰撞,使电子获得动能,此动能即是该光子损失的频率h

瞬时波动性

光的干涉图样是照片长时间暴光的图样,若在一开始的瞬时图样即为零散的几点光点,可见光有粒子性,且光波是概率波,在干涉图样亮纹处即是光子到达概率高的地方,暗纹就是光子到达概率小的地方此实验也证明了光是概率波

以上三个实验是经典证明光的粒子性的实验,1,

(1)所有自然光都只具有粒子性而没有波动性。

(2)只有当光与狭缝"碰撞"之后才具有波动性!因此光的波动性不是它天生具有的自然属性,光的波动性是加上人工意志"狭缝"之后才产生的。但偶然有自然"狭缝"存在时也会表现出来,例如彩虹。

(3)显然,没有经过"狭缝"的光无波动性可言,那么,折射后的单色光只能称为具有不同运动速度的光(类比不速度的电子具有不同的演射条纹);各位有条件者,不妨做一下"单色光减速演射实验",看有无重大发现。

波动性:光是电磁波

粒子性:是不连续的,一份份的发出,一份是一个量子

干涉:两列或几列光波在空间相遇时相互迭加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。

衍射:光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象。

这2种现象是比较重要也是常常出题的哦。

珀松亮斑

波需要大量粒子作用!

电磁波具有波粒二象性,当光子只有一个或少数时表现出粒子性,当光子多了又会表现出波的特性他不是波,也不是粒子,就是电磁波,它不需要介质

机械波不是粒子,他只使能量的一种传播形式,它必须要外界物质做介质来传递,如声波

波动性:光的干涉,衍射,偏振光透过偏振器件光强所遵循的马吕斯定律也可以说明光的波动性

粒子性:光电效应,康普顿效应

a粒子的散射实验证明的是原子的核式结构,而不是光的粒子性追问:

如果光是波动的,那么宇宙空间必然存在着一种连续的媒介,此时光的粒子性就无法解释;如果光是粒子,那么空间中绝对不可能存在连续的媒介,否则阻力将使光无法以光速运动但是光的波动性和粒子性却是在同一种物质现象中表现出来的不同性质,所以他们没有本质区别

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